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上海藍(lán)鑄特種合金材料有限公司
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鍛件缺陷的主要特征及其產(chǎn)生的主要原因

日期: 2017-04-17
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①由原材料產(chǎn)生的缺陷

毛細(xì)裂紋
(發(fā)裂)
位于鋼材表面,深約0.5-1.5mm的毛細(xì)裂紋
軋制鋼材時(shí),鋼錠的皮下氣泡被輾長(zhǎng)而破裂形成的。鍛前若不去掉,可能引起鍛件裂紋
結(jié)疤
在鋼材表面局部地方存在的一層易剝落的薄膜,其厚度可達(dá)1.5mm左右。鍛造時(shí)不能焊合,以結(jié)疤形態(tài)出現(xiàn)在鍛件表面上
澆注時(shí),由于鋼液飛濺而凝結(jié)在鋼錠表面,軋制時(shí)被壓成薄臘而貼附在軋材表面即為結(jié)疤。鍛后經(jīng)酸洗清理,結(jié)疤剝落,鍛件表面上出現(xiàn)凹坑
折縫
(折疊)
在軋材端面上的直徑兩端出現(xiàn)方向相反的折縫。折縫同圓弧切線成一角度,折縫內(nèi)有氧化夾雜,四周有脫碳
軋輥上型槽定徑不正確,或型槽磨損面產(chǎn)生的毛刺在軋制時(shí)被卷成折疊
鍛前若不去掉,將殘留鍛件表面
非金屬
夾雜物
在軋材的縱斷面上出現(xiàn)被拉長(zhǎng)了的,或被破碎但沿縱向斷續(xù)分布的非金屬夾雜。前者如硫化物,后者如氧化物、脆性硅酸鹽
主要是由于在熔煉時(shí),金屬與爐氣、容器之間發(fā)生化反應(yīng)形成的;另外,在熔煉澆注時(shí)由于耐火材料、砂子等落入鋼液而引起
層狀斷口
往往出現(xiàn)在鋼材的軸心部分。在鋼材的斷口或斷面上,出現(xiàn)一些與折斷了的石板、樹(shù)皮相似的形貌。這種缺陷在合金鋼,特別是鉻鎳鋼、鉻鎳鎢鋼中出現(xiàn)較多,在碳鋼中也有發(fā)現(xiàn)
鋼中存在非金屬夾雜物,枝晶偏析、氣孔、疏松等缺陷,在鍛軋過(guò)程中沿縱向被拉長(zhǎng),使鋼材斷口呈片層狀
層狀斷口嚴(yán)重隊(duì)低鋼材橫向力學(xué)性能,鍛造時(shí)極易沿分層破裂
成分偏析帶
在某些合金結(jié)構(gòu)鋼,如40GrNiMoA,38GrMoAlA等鍛件的縱向低倍上,沿流線方向出現(xiàn)不同于流線的條狀或條帶狀缺陷。缺陷區(qū)的顯微硬度與正常區(qū)的明顯不同
成分偏析帶主要是由于原材生產(chǎn)過(guò)程中合金元素發(fā)生偏析造成的
輕微的成分偏析帶對(duì)力學(xué)性能影響不大,嚴(yán)重的偏析帶低明顯降低鍛件的塑性和韌性
亮條或亮帶
在鍛件表面或鍛件加工過(guò)的表面上,出現(xiàn)長(zhǎng)度不等的亮條。亮條大多沿鍛件縱向分布。這種缺陷主要出現(xiàn)在鈦合金和高溫合金鍛件中
由于合金元素偏析造成。鈦合金鍛件中的亮條,多屬低鋁低釩偏析區(qū);高溫合金鍛件上的亮條區(qū),多屬鎳鉻鈷等元素偏高
亮條的存在使材料的塑性和韌性下降
碳化物偏析級(jí)別不合格
經(jīng)常在高速鋼、高鉻冷變形模具鋼等碳含量高的合金鋼中出現(xiàn),其犍點(diǎn)是在局部區(qū)域有較多的碳化物集聚,使碳化物偏析超過(guò)了許可的標(biāo)準(zhǔn)
由于鋼中萊氏體共晶碳化物在開(kāi)坯和軋制時(shí)未充分破碎、均勻分開(kāi)所造成
嚴(yán)重的碳化物偏析容易引起鍛件過(guò)熱、過(guò)燒或開(kāi)裂
白點(diǎn)
在鋼坯的縱向斷口上呈圓形或隨圓形的銀白色斑點(diǎn),在橫向斷口上呈現(xiàn)細(xì)小的裂紋。白點(diǎn)的大小不一,長(zhǎng)度為1-20mm或更長(zhǎng)
白點(diǎn)在合金結(jié)構(gòu)鋼中常見(jiàn),在普通碳鋼中也有發(fā)現(xiàn)
由于鋼中含氫較多和相變時(shí)組織應(yīng)力大引起。大型鋼坯鍛軋后冷卻較快時(shí)容易產(chǎn)生白點(diǎn)
白點(diǎn)是隱藏在內(nèi)部的裂紋,降低鋼的塑性和強(qiáng)度,白點(diǎn)是應(yīng)力集中點(diǎn),在交變載荷作用下易引疲勞裂紋
縮孔殘余
在鍛件低倍檢查時(shí),出現(xiàn)不規(guī)則的皺折狀縫隙,形似裂紋,呈現(xiàn)深褐色或灰白色;高倍檢查縮孔殘余附近有大量非金屬夾雜物,質(zhì)脆易剝落
由于鋼錠冒口部分產(chǎn)生的集中縮孔未切除干凈,開(kāi)坯和軋制時(shí)殘留在鋼坯內(nèi)部而產(chǎn)生的
鋁合金擠壓棒材上的粗晶環(huán)
經(jīng)熱處理后供應(yīng)的鋁合金擠壓棒材,在其橫斷面外層環(huán)形內(nèi)出現(xiàn)粗大晶粒,稱粗晶環(huán)。粗晶環(huán)的厚度,從棒材的開(kāi)始擠出端至末端是逐漸增加的
主要是由于鋁合金中Mn、Cr等元素以及擠壓時(shí)金屬與擠壓筒壁之間的摩擦,使棒材表面層變形劇烈所致
具有粗晶環(huán)的坯料,鍛造時(shí)容易開(kāi)裂,如留在鍛件上將降低零件性能
鋁合金
氧化膜
在鍛件低倍上氧化膜沿金屬流線分布,呈現(xiàn)黑色短線狀。在垂直于氧化膜縱向的斷口上,氧化膜類似撕裂分層;在平行于氧化膜縱向的斷口上,氧化膜呈片狀或細(xì)小密集的點(diǎn)狀
模鍛件內(nèi)的氧化膜,容易在腹板上或分模面附近見(jiàn)到
熔煉時(shí)鋁液中沒(méi)有去除的氧化物夾雜,在澆注過(guò)程中由表面卷入金屬液內(nèi),在擠壓、鍛造等變形過(guò)程中被拉長(zhǎng)、變薄而成為氧化膜
氧化膜對(duì)鍛件縱向力學(xué)性能影響小,對(duì)橫向,特點(diǎn)是短橫向力學(xué)齡前性能的影響較大
按照鍛件類別和氧化膜標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,不合格的才報(bào)廢
②由下料產(chǎn)生的缺陷
切斜
坯料端面與坯料軸線傾斜,超過(guò)了許可的規(guī)定值
剪切時(shí)棒料未壓緊造成的,切斜的坯料鐓粗時(shí)容易彎曲、模鍛時(shí)不好定位,易形成折疊
坯料端部彎曲并帶毛刺
切料時(shí)部分金屬被帶入剪刀間隙之間,形成尖銳的毛刺,坯料端部有彎曲變形
由于剪刀片之間間隙太大,或刃口不銳利造成
有毛刺的坯料,鍛造時(shí)容易產(chǎn)生折疊
坯料端部
凹陷或凸起
坯料端面中心部分金屬是拉斷的,因而端面上出現(xiàn)凸起或凹陷
刀片之間的間隙太小,坯料中心部分金屬不是被剪斷的而是拉斷的,使部分金屬被拉掉。
這樣的坯料鍛造時(shí)容易產(chǎn)生折疊和裂紋
端部裂紋
主要是在剪切大截面坯料時(shí)出現(xiàn),在冷態(tài)下剪切合金鋼或高碳鋼時(shí),也有這種裂紋
由于材料硬度過(guò)高、剪切時(shí)刀片上的單位壓力太大而引起鍛造將使端部裂紋進(jìn)一步擴(kuò)大
凸芯開(kāi)裂
車(chē)床下料時(shí),在坯料端面上往往留有凸芯,若未去掉,則在鍛造時(shí)可能導(dǎo)致在凸芯周?chē)纬砷_(kāi)裂
由于凸世截面小、冷卻快:端面面積大、冷卻慢、因而導(dǎo)致在凸芯周?chē)纬闪鸭y

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